摘要：高层民用建筑钢结构属于空间刚度体系，需要根据特定框架形式完成结构件的焊接与组装。由于这种结构坚实耐用且具有较强的可塑性，被广泛应用在高层民用建筑中。其中，焊接是钢结构最基础的连接方式，但因为焊接问题逐渐突显出来，引发了严重的事故危害，所以必须要高度重视钢结构焊接的质量，充分利用超声波检技术。
关键词：高层民用建筑；钢结构焊缝；超声波检测；研讨
伴随科学技术的快速发展，超声波检测技术应用范围不断扩展，特别是在高层民用建筑钢结构焊缝检测方面，应用效果十分明显，一定程度上提高了钢结构质量，优化了建筑稳定性。由此可见，深入研究并分析高层民用建筑钢结构焊缝超声波检测具有一定的现实意义。
一、高层民用建筑钢结构对接焊缝中的超声波检测
在钢结构中，对接焊缝十分典型，同样也是质量等级要求较高的焊缝形式，所以，必须要高度重视其质量[1]。加工制造过程中，超声波作为重要的检测手段，能够有效地检出焊缝中的不连续，确保对接焊缝的质量。其中，图一是检查区与检查面示意图：
图一 对接焊缝检查区与检查面示意图
借助超声波扫查的主要方式可以通过图二表示出来，具体的扫查流程如下：
1）锯齿形的扫查与粗扫查。在实践过程中，要沿着W型的轨迹将探头前后移动，并以10-15度角的形式转动，以期能够及时找出倾斜的缺陷[2]。
2）左右与前后扫查。通过左右扫查能够对存在的缺陷长度进行检测，而前后扫查的目的则是对缺陷高度与深度进行扫查。
3）转角扫查，主要是对缺陷的方向进行扫查并找出问题。
4）环绕扫查，对缺陷的形状进行扫查，但需要注意的是，在此过程中，要求控制波高不发生改变，并将其确定成点状缺陷[3]。
5）平行与斜平行扫查，主要是对焊缝与热影响区域内的横向缺陷进行扫查。
6）串列扫查，主要是对厚板窄间隙焊缝亦或是与表面相互垂直的缺陷进行检查[4]。一般情况下，选择使用K1两探头串列式的扫查方式。值得注意的是，串列扫查的回波位置不允许发生改变，而且要对死区进行扫查。
图二 对接焊缝扫查的方式
二、高层民用建筑钢结构T型焊缝中的超声波检测
T型焊缝也是钢结构当中较为常见的焊缝类型。其中，T型焊缝的形式和缺陷的分布模式集中表现为：T型接头角焊缝位于钢结构当中的常见形式包括两方面。一方面，腹板之上存在K型亦或是J型的坡口，属于坡口熔透型的角焊缝，一般也被称作是熔透型角焊缝[5]。另一方面，在腹板端边不开坡口而形成的填角型角焊缝，通常被称之为贴角焊缝。以上两种形式不同的角焊缝，在采取焊接工艺的过程中，虽然力传递的方式存在差异，在机理方面相对接近。
T型焊缝不同的加工工艺，所采用的探伤工艺亦不同。对反面清根的T型焊缝，采用双面单侧，若采用一次波法及二次波，单侧探伤所用的K值探头应满足K≥（a＋b＋l0）／t的要求，a，b为上下焊缝的宽度，T为母材厚度，若采用一次波法探侧，则K值探头应满足K≥（a＋b＋2l0）／t的要求，以保证主声束能扫查到焊缝的个横截面。
对带垫板或单面焊双面成形的T型焊接接头，只能在单面单侧作一、二次波扫查时，应用二两种不同K值(折射角应相差100以上)探头对同一焊缝进行扫查。
对腹板(开坡口侧)厚度≥30mm的T型焊接接头，还应在横波扫查的基础上，增加纵波直探头在翼板侧的探伤。对厚度小于30mm 的T型焊接接头，应采用双晶直探头检测，双晶直探头的焦距应与翼板的厚度相等或相近，以发现翼板侧(不开坡口侧)的层状撕裂和未熔合。
图三表示的是不同类型T型接头类型与探伤的示意图，在检测区域中，宽度就是焊缝本身，加之焊缝的两侧至少10毫米宽母材或热影响区宽度（取较大值）。一般情况下，此区域最大能够达到20毫米，而最小能够达到10毫米。在检测过程中声束扫查应覆盖全部的检测区域。利用反射法的检测，要求探头的移动区域超过1.25P，如果选择使用直射方法检测，那么探头的移动区域则要超过0.75P(P=2KT) [6],T为母材厚度，K为所选用探头的折射角值。
图四 箱形柱壁板之间连接焊缝的探伤图示
结束语：
综上所述，高层建筑中的钢结构应用十分广泛，在创造可观经济效益的同时，也能够优化建筑本身的稳定性。但钢结构焊缝的缺陷会引发严重的安全隐患，所以必须要充分利用超声波检测方式对钢结构焊缝进行检测。
参考文献：
[1]倪振新.高层民用建筑钢结构焊缝超声波检测[J].安装,2015(3):41-44.
[2]张仲林.建筑钢结构焊缝超声波检测技术探讨[J].建筑与装饰,2017(7):127,130.
[3]王世洪.超声波检测技术在高层民用建筑钢结构焊缝的运用[J].建材与装饰,2014(31):177-178.
[4]倪振新.高层民用建筑钢结构焊缝超声波检测技术[C].西南地区第十一次无损检测学术年会暨2011年（昆明）国际无损检测仪器展览会论文集.2011.
[5]倪海啸.建筑钢结构焊缝超声波检测技术分析[J].建材发展导向（上）,2017(4):282-283.
[6]方志平.建筑钢结构焊缝超声波检测技术探讨[J].魅力中国,2016(49):240.
论文作者:蒋俊平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/1
标签：钢结构论文; 超声波论文; 民用建筑论文; 高层论文; 缺陷论文; 腹板论文; 检测技术论文; 《防护工程》2018年第22期论文;